WO2021123034A1 - Device and method for cutting circular filter elements from a strip material - Google Patents

Device and method for cutting circular filter elements from a strip material Download PDF

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WO2021123034A1
WO2021123034A1 PCT/EP2020/086844 EP2020086844W WO2021123034A1 WO 2021123034 A1 WO2021123034 A1 WO 2021123034A1 EP 2020086844 W EP2020086844 W EP 2020086844W WO 2021123034 A1 WO2021123034 A1 WO 2021123034A1
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blade
circular
strip material
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Thomas REGEZ
René SCHEIDEGGER
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Rychiger Ag
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    • B65D85/8043—Packages adapted to allow liquid to pass through the contents

Definitions

  • the present application relates to a device and a method for cutting circular filter elements, in particular filter elements for beverage capsules, from a strip material, in particular from a strip of fleece.
  • the present application also relates to an arrangement of such a device and a conveyor for beverage capsules, which enables a circular filter element to be cut, inserted and sealed in a beverage capsule.
  • the object of the invention is to create a device belonging to the technical field mentioned at the beginning with which filter elements can be cut from a strip material in a reliable manner, in particular from a strip of a fleece. Furthermore, the device should have a high clock frequency when cutting and be constructed as simply as possible.
  • the solution to the problem is defined by the features of claim 1.
  • the device for cutting circular filter elements has a support surface on which the strip material can lie flat. Furthermore, the device has a hold-down device that can be moved linearly in a first direction perpendicular to the support surface. In a first, open position, the hold-down device is spaced from the support surface.
  • the hold-down device In a second, closed position, the hold-down device is lowered onto the support surface, so that a strip material lying on the support surface is clamped between the hold-down device and the support surface. Furthermore, the device has a cutting element which can be moved linearly in the first direction and which has at least one blade for cutting the circular filter elements. The at least one blade can be moved by the linearly movable cutting element between a first position in which the at least one blade is spaced from the support surface and a second position in which the at least one blade is lowered onto the support surface. In the second position, the at least one blade rests on the support surface or on the strip material resting on the support surface.
  • the at least one blade is rotatably mounted about a first axis which is perpendicular to the support surface.
  • the device has a first drive with which the at least one blade can be set in rotation in order to cut the circular filter elements from the strip material lying on the support surface.
  • filter elements By using at least one rotating blade, filter elements can be cut reliably and quickly even from nonwoven materials, which are very difficult and unreliable to punch.
  • the filter elements are then preferably used in beverage capsules, in particular in coffee capsules.
  • the beverage capsules preferably contain, in a known manner, a powder for preparing a beverage, in particular a hot beverage such as coffee or tea.
  • the beverage can be produced by passing water and / or wet steam through the capsule, the powder being extracted by the water and / or by the wet steam.
  • the device preferably has at least one holder on which a roll of the strip material can be attached. Alternatively, the at least one holder can also be present independently of the device.
  • the holder or the device also preferably has a feed unit which feeds the strip material step by step to the support surface, so that new strip material can be pushed in after each production cycle of a filter element. Such feed units are known in the art.
  • the term “fleece” is understood to mean a structure made of fibers or filaments which are connected to one another without being crossed or intertwined with one another, as is the case, for example, in weaving, knitting, or the like.
  • the term “non-woven” is also used in this field for fleece.
  • the tape material is preferably a fleece made of cellulosic fibers and / or filaments. Alternatively, however, the tape material can also be a fleece made of polymer fibers and / or polymer filaments.
  • the support surface is preferably essentially parallel to a floor on which the device stands. Accordingly, the first direction is essentially vertical to the ground, that is to say in the perpendicular direction of gravity. In this case, the hold-down device moves from the first, open position at the top to the second, closed position at the bottom, and then back again.
  • the hold-down device is preferably moved along at least one linear guide from the first position to the second position and back again to the first position.
  • Linear guides suitable for this purpose are known to those skilled in the art, such as a rail guide or the like, for example.
  • the hold-down device is preferably heavy enough or is pressed onto the support surface with sufficient force that the strip material lying on the support surface is clamped in a non-slip manner between the support surface and the hold-down device.
  • the cutting element preferably has a circular blade which has a diameter which corresponds to the diameter of the circular filter elements to be cut with the device.
  • the at least one blade can also be designed as a round blade, the axis of rotation of which is parallel to the support surface and which can be rotated around the first axis at a distance that corresponds to half the diameter of the circular filter element to be cut out, so that the round blade in the second position can roll circularly on the support surface or a strip material lying thereon.
  • the at least one blade can be fixedly or alternatively releasably connected to the cutting element.
  • the advantage of a detachable connection is that circular filter elements with different diameters can be cut with the device without the need for a time-consuming conversion of the device.
  • the first distance and the second distance can be the same. However, the first and the second spacing are preferably of different sizes. This means that in the first position the at least one blade and the hold-down device are present at a distance from one another.
  • the hold-down device preferably has an opening through which the cutting element can be passed. With this configuration, the strip material lying on the support surface can be clamped around the at least one blade between the hold-down device and the support surface.
  • the first drive is preferably designed in such a way that it allows the rotational speed of the at least one blade to be varied.
  • a speed of rotation and / or an angle of rotation can be set with which the most optimal cutting result can be achieved.
  • the rotational speed can preferably be set by an operator on a control of the device.
  • the movement of the hold-down device and the cutting element is preferably carried out via a corresponding drive, the cutting element and the hold-down device each being able to have their own drive or, alternatively, can also be moved via the same drive.
  • the device preferably has more than one cutting element.
  • the device has several cutting elements, these are preferably arranged next to one another in such a way that the area of the strip material is used as efficiently as possible when the circular filter elements are cut. If the device has more than one cutting element, the device preferably has one hold-down device per cutting element. Alternatively, however, the device can have a single hold-down device for several or all of the cutting elements.
  • the device preferably has a second drive with which the cutting element can be moved linearly along the first direction, the second drive being designed in such a way that the at least one blade is pressed with a predefined force against the support surface or on the strip material lying thereon can be.
  • the predefined force can preferably be set by a surgeon on a control of the device.
  • the predefined force can be constant. Alternatively, however, the predefined force can also be a force curve, that is to say a force that changes over time.
  • the cutting element and the hold-down device are preferably fastened to a frame which can be moved in the first direction by the second drive.
  • the support surface preferably has a circular opening with a cutting edge, the circular opening being positioned and dimensioned in such a way that the at least one blade in the second position at least partially engages the circular opening. The interaction of the at least one blade and the circular opening enable the strip material to be sheared.
  • the hold-down device can preferably be moved linearly in the first direction relative to the frame, the hold-down device being pretensioned in the direction of the support surface by means of a spring force. As a result of this bias, the hold-down device is closer to the support surface in the first position relative to the at least one blade.
  • the hold-down and cutting element when the hold-down and cutting element are moved into the second position in front of the at least one blade, the hold-down strikes the strip material lying on the support surface, whereby it is already clamped between the hold-down and the support surface before the at least one blade hits the tape material lying on the support surface. Due to the movable arrangement of the hold-down relative to the frame, despite the hold-down already resting on the strip material, the cutting element with the at least one blade can be moved further in the direction of the support surface or, if there is a circular opening, the at least one blade can be partially moved further into it. With the spring element, the necessary force can be generated with which the hold-down device is pressed onto the strip material lying on the support surface. For example, at least one spiral or helical spring or a gas pressure spring can be used as the spring element.
  • the cutting element is rotatably attached to the frame by a roller bearing.
  • the roller bearing is preferably a ball bearing.
  • a smooth and low-maintenance rotatable fastening between the cutting element and the frame can be achieved.
  • the cutting element is preferably rotatably attached to the frame via a slide bearing.
  • the first drive and / or the second drive are preferably designed as a pneumatic drive, hydraulic drive, as an electromechanical drive and / or as a servomotor.
  • the device preferably has a plunger which runs centrally through the cutting element and which is linearly movable in the first direction relative to this, wherein the plunger can be moved into the circular opening in order to surround a circular filter element after cutting through the at least one Eject the blade through the circular opening.
  • a completely cut circular filter element can be removed from the strip material in a simple and quick manner. After moving the plunger out of the circular opening and moving the hold-down device and the cutting element back into the first position, the strip material can be moved further on the support surface so that a circular filter element can then be cut again.
  • the plunger preferably has at least one nozzle at one end facing the support surface, to which a negative pressure can be applied.
  • the device has a source of negative pressure, such as an air pump.
  • a negative pressure By applying a negative pressure, a circular filter element resting on the plunger can briefly hold onto the plunger centrally, so that the circular filter element does not slip away from the plunger or maintains its position and alignment on the plunger during ejection through the at least one circular opening.
  • the ram is preferably moved by its own drive, in particular by a pneumatic, hydraulic or electromechanical drive.
  • the ram is moved by a servomotor.
  • the device preferably has a shaped ring which lies below the circular opening in the direction of movement of the plunger when the circular filter element is ejected. Through this shaped ring, the circular filter element can through the Plunger are pressed and shaped, in particular an edge of the circular filter element can be bent.
  • the frame is preferably movably attached to a holder in the first direction, the frame being biased away from the holder in the direction of the support surface by a spring force and the holder being able to be moved linearly along the first direction by the second drive.
  • the motion of the hold-down device and of the cutting element with the at least one blade in the first direction can be realized with this embodiment by means of a single drive.
  • this configuration also enables a higher clock frequency when cutting circular filter elements, since only the inertia of the single second drive is significant when moving the two components.
  • the circular opening of the bearing surface is preferably arranged in a section of the bearing surface which is mounted so as to be pivotable in at least two directions relative to the remaining bearing surface.
  • the storage takes place in particular by means of air bearings.
  • the support surface has at least two sections, namely a section in which the circular opening is located and a section which forms the remainder of the support surface. If there are several circular openings, each of the circular openings is preferably arranged in a separate section.
  • the circular opening can be pivoted, it can optimally rest against the blade so that the smoothest possible cut is possible. Any offset between the blade and the circular opening can thus be easily compensated for.
  • the use of air bearings enables the section of the support surface to be supported as simply and easily as possible. Alternatively, however, other bearings can also be used. Corresponding sealing lips are arranged between the section and the rest of the support surface for air storage.
  • the blade is preferably a circular blade, with an outer surface of its cutting edge being rounded. The outer surface of the cutting edge is particularly preferably in the form of a spherical segment.
  • the cutting edge of the circular blade preferably extends over 360 ° around the first axis.
  • the inner surface of the cutting edge that is to say the surface which is directed towards the first axis, is preferably straight and parallel to the first axis.
  • the outer surface is correspondingly the surface of the cutting edge which is directed away from the first axis. This outer surface is preferably rounded.
  • the rounding is preferably a spherical segment.
  • the radius of the spherical segment is preferably selected such that it is larger than the radius of the circular blade.
  • the origin of the spherical segment is preferably on the first axis.
  • the present application also relates to a method for cutting circular filter elements, in particular filter elements for beverage capsules, from a strip material, in particular from a strip of a fleece.
  • the method comprises placing a strip material on a support surface, in particular on a support surface of a device as described above.
  • a hold-down device is moved in a first direction, which is perpendicular to the support surface, from a first, open position, in which the hold-down device is spaced from the support surface at a first distance, into a second, closed position. In the second position, the hold-down device is lowered onto the support surface, so that the strip material is clamped between the hold-down device and the support surface.
  • a cutting element with at least one blade is moved in the first direction from a first position, in which the at least one blade is spaced from the support surface at a second distance, into a second position, in which the at least one blade is on the support surface is lowered, moved so that the at least one blade rests on the strip material.
  • the at least one blade is then rotated by a first drive about a first axis which is parallel to the first direction in order to cut the circular filter elements from the strip material lying on the support surface.
  • the movements of the hold-down device and of the cutting element take place at least partially simultaneously.
  • the cutting element is preferably moved by a second drive, the at least one blade being pressed onto the strip material with a predefined force during the rotation.
  • the at least one blade preferably rotates 360 ° around the first axis. More preferably, however, the at least one blade rotates from 20 ° to 50 °, in particular from 30 ° to 40 °, about the first axis in order to cut a circular filter element. Cutting the circular filter elements by means of such a rotation angle can be achieved by optimally setting the force with which the at least one blade presses on the strip material.
  • a very short clock frequency for creating a circular filter element can be achieved, in particular a clock frequency of 1/60 of a second.
  • the circular filter element is preferably ejected into a circular opening in the support surface by a ram which runs centrally through the cutting element and which is moved along the first direction.
  • the circular filter element is preferably pressed through a shaped ring when it is ejected by the plunger, so that the circular filter element, which is essentially flat after being cut from the strip material, can be shaped or bent. In particular, an edge of the circular filter element can be bent over in this way.
  • the present application also relates to an arrangement with a device according to the above description and a conveying means for beverage capsules, in particular coffee capsules.
  • the arrangement also has transfer means with which circular filter elements cut by the device can be transferred from the device into the beverage capsules.
  • the conveying means is preferably a conveyor belt or a link conveyor.
  • the conveyor can also be designed as a circular conveyor plate or as a rotary indexing table.
  • the conveying means has in particular openings or depressions, in each of which a beverage capsule can be inserted.
  • the transfer means preferably comprise a circular opening in the support surface and a ram of the device, the conveying means being arranged in such a way that the beverage capsules are moved through under the circular opening.
  • the transfer means further comprise a pumping device for a beverage capsule, which is arranged below the circular opening and concentrically therewith, wherein the pumping device lifts a beverage capsule out of the conveying means essentially up to the circular opening, so that a cut circular filter element by means of the pusher through the circular Opening can be pushed into the beverage capsule.
  • the plunger preferably has at least one sealing means with which a circular filter element can be sealed with a beverage capsule.
  • the at least one sealing means is preferably designed as an ultrasonic sonotrode, which makes it possible to seal the circular filter element to the beverage capsule by means of ultrasonic welding.
  • the at least one sealing element can also be a meat element, with which the circular filter element can be heat-sealed with the beverage capsule.
  • the arrangement preferably also has a shaped ring, which is arranged below the circular opening in such a way that a circular filter element ejected by the plunger is pressed through this shaped ring so that the circular element, which is essentially flat after cutting, is at least partially shaped.
  • a circular filter element ejected by the plunger is pressed through this shaped ring so that the circular element, which is essentially flat after cutting, is at least partially shaped.
  • an edge of the circular filter element can be bent upward through the shaped ring.
  • 1 shows an embodiment of a device according to the invention for cutting circular filter elements as a sectional drawing
  • 2 shows an embodiment of an arrangement according to the invention as a side elevation in a first situation, which corresponds to the first step of the method according to the invention
  • FIG. 3 shows the arrangement according to FIG. 2 in a second situation, which corresponds to the last step of the method according to the invention
  • FIG. 4 shows a detailed illustration of a cutting element with a circular blade as a sectional image
  • FIG. 5 shows a sectional view of a detail of a support surface with a pivotably mounted partial surface.
  • the device 1 shows an embodiment of a device 1 according to the invention for cutting circular filter elements as a sectional drawing.
  • the device 1 comprises a support surface 5 on which a strip material can rest (see FIGS. 2 & 3).
  • the device 1 further comprises a hold-down 7 and a cutting element 8.
  • the cutting element 8 has a blade 9 which is directed towards the support surface 5 and which is circular in the embodiment shown.
  • the hold-down device 7 can be moved in a first direction X, which is at right angles to the support surface 5. 1 shows the hold-down 7 in a first, open position, in which the hold-down is spaced apart from the support surface 5 at a first distance.
  • the Hold-down device 7 can be moved into a second, closed position (see FIG. 3), in which hold-down device 7 rests on support surface 5, so that a strip material that rests on support surface 5 is clamped between hold-down device 7 and support surface 5 is.
  • the hold-down 7 is movably attached in the first direction X to a frame 11 via a first linear guide 17.
  • the first linear guide 17 has a spring element which biases the hold-down 7 in the shown first, open position in the direction of the support surface 5.
  • the cutting element 8 is connected to the frame 11 via a roller bearing 10, which is designed as a ball bearing in the embodiment shown, so that the cutting element 8 relative to the frame 11 about a first axis A, which is parallel to the first direction X, is rotatable.
  • the rotary movement of the cutting element 8 and with it also the blade 9 takes place by means of a first drive 19.
  • the cutting element 8 is arranged centrally in a recess of the hold-down 7, so that the hold-down 7 extends around the cutting element 8.
  • the frame 11 is connected to a fold 12 so as to be linearly displaceable in the first direction X.
  • the frame 11 is connected to the folding 12 via two pneumatic cylinders 18.1, 18.2. With these pneumatic cylinders 18.1, 18.2, the frame 11 can be moved back and forth away from the support surface 5 in the first direction X. Simultaneously with the movement of the frame 11, the hold-down 7 and the cutting element 8 with the blade 9 move.
  • the first distance between the support surface 5 and the hold-down 7 is smaller than a second distance between the support surface 5 and the blade 9. This means that when the frame 11 moves towards the support surface 5, the hold-down 7 is in front of the Blade 9 strikes the support surface 5 or a strip material resting on it. Because the hold-down 7 is movably attached relative to the frame 11, after the hold-down 7 strikes the support surface 5 or a strip material resting on it, the frame 11 and with this the cutting element 8 with the blade 9 can be moved further in the direction of the support surface 5 until the blade 9 also rests on the support surface 5.
  • the support surface 5 has a circular opening 13 which is arranged concentrically to the blade 9, which is circular in this embodiment.
  • the circular opening 13 has on its edge, which is directed towards the frame 11, a cutting edge 14 which is plane with the surface of the support surface 5.
  • the cutting edge 14 and the blade 9 are designed in such a way that the blade 9 can partially move into the circular opening 13 so that a strip material lying on the support surface 5 is sheared between the blade 9 and the cutting edge 14.
  • the device further comprises a ram 16 which is arranged centrally within the cutting element 8 and the hold-down 7.
  • the plunger 16 has a drive with which it can be moved linearly in the first direction X.
  • the ram 16 is driven by a third drive (not shown).
  • a circular filter element cut by the device 1 can be ejected through the circular opening 13 (see FIG. 3).
  • the circular opening 13 also has a shaped ring 15 with which a circular filter element can be shaped in combination with the plunger 16 or a punch 20 arranged at its end.
  • the plunger 16 and the plunger 20 have a nozzle 21 which is connected to a fluid channel 22 which is guided within the plunger 16 and the plunger 20, so that a negative pressure can be applied to the nozzle 21.
  • a circular filter element resting on the plunger 22 of the plunger 16 is sucked onto the plunger 22, with which this can be secured against slipping or slipping.
  • FIG. 2 shows an embodiment of an arrangement 2 according to the invention, which comprises a device 1 according to FIG. 1, in a side elevation.
  • the arrangement 2 also has a conveyor 3.
  • the conveyor 3 is in the embodiment shown as Formed segment conveyor in which a plurality of segments 23.1, 23.2, 23.2, three of which can be seen in FIG. 2, are joined together to form an endless belt.
  • Each segment 23.1, 23.2, 23.2 has two openings 25.1-25.4, in each of which a beverage capsule 24.1, 24.2, 24.3 can be inserted.
  • the beverage capsules 24.1, 24.2, 24.3 are coffee capsules which are filled with coffee powder in a later production step.
  • the conveying means 3 is arranged such that the beverage capsules 24.1, 24.2, 24.3 are carried out below the support surface 5 of the device 1, the conveying means 3 being positioned in such a way that when the beverage capsules 24.1, 24.2, 24.3 are conveyed, one capsule each time is concentric below the circular opening 13 is located.
  • the arrangement 2 also has a pumping device 4 which has a recess 26 in which a beverage capsule 24.1, 24.2, 24.3 can be received.
  • the flow device 4 is arranged in such a way that the recess 26 is concentric with the circular opening 13.
  • a beverage capsule 24.1, 24.2, 24.3 can be lifted from the opening 25.1-25.4 of the conveying means 3 in which it is located in the direction of the circular opening 13 (see FIG. 3).
  • FIG. 2 it can also be seen that a strip material 6, which in particular consists of a fleece, is placed on the support surface 5.
  • the hold-down 7 and the cutting element 8 with the blade 9 are in the first, open position.
  • the situation of the arrangement according to FIG. 2 corresponds to the first step of the method according to the invention.
  • FIG. 3 shows the arrangement 2 from FIG. 2 in a situation in which the hold-down 7 and the cutting element 8 with the blade 9 are in the second, closed position, with the band material 6 between the support surface 5 and the hold-down 7 is clamped.
  • the conveying means 3 has moved so that a first beverage capsule 24.2 is located in a recess 26 in the flow device 4 and in the circular opening 13.
  • the circular filter element 27 cut from the strip material 6 was pushed by a movement of the plunger 16 through the circular opening 13 and into the first beverage capsule 24.2, which was lifted by the pumping device 4 in the direction of the circular opening 13.
  • the circular element was pressed through the form ring 15 and thereby additionally shaped.
  • the edge of the circular filter element 27 has been bent upwards so that it can be more easily attached to the wall of the first beverage capsule 24.2 along its circumference.
  • the circular filter element 27 was sealed to the first beverage capsule 24.2 by ultrasonic welding.
  • the plunger 16 is designed as an ultrasonic sonotrode.
  • This situation corresponds to a last step of the method according to the invention.
  • the ram 16 is then withdrawn and the hold-down 7 and the cutting element 8 with the blade 9 are moved into the first position.
  • the strip material 6 is then moved a predefined distance over the support surface 5 and the conveying means 3, so that a second capsule 24.1 is concentric to the circular opening 13 and to the recess 26 of the flow device 4. Then the process goes back to the first step.
  • FIG. 4 shows a detailed illustration of a cutting element 8 with a circular blade 9 as a sectional image.
  • the circular blade 9 has a cutting edge 28, the outer surface 29 of which is in the form of a spherical segment.
  • the origin 30 of the ball lies on the first axis A.
  • the radius 31 of the ball 32, the course of which is indicated below the cutting element 8, is larger than the radius of the circular blade 9.
  • FIG. 5 shows a sectional view of a detail of a support surface 5 with a pivotably mounted partial surface 33 in which the circular opening 13 is arranged.
  • the partial surface 33 is air-bearing.
  • an air chamber 36 is arranged circumferentially below the partial surface 33 and the circular opening 13, the air chamber 36 via a circumferential radial seal 34 and a circumferential axial seal 35 opposite the support 5 or a substructure 37 of the support 5 sealed. Due to the air bearing, the partial surface can be pivoted freely about two axes, so that an optimal fit between the blade 9 and the edge of the circular opening 13 is always made possible.
  • the spherical radius 31 can be 17.5 mm, while the radius of the circular blade 9 is 10.5 mm.

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Abstract

The present application relates to a device for cutting circular filter elements from a strip material. The device has a support surface, on which the strip material can lie flat. The device also has a holding-down means which is movable linearly in a first direction arranged perpendicularly to the support surface. In a first, open position, the holding-down means is distanced from the support surface. In a second, closed position, the holding-down means is lowered onto the support surface so that a strip material lying on the support surface is clamped between the holding-down means and the support surface. The device also has a cutting element which is movable linearly in the first direction and which has at least one blade for cutting the circular filter elements. The at least one blade can be moved by the linearly movable cutting element between a first position, in which the at least one blade is distanced from the support surface, and a second position, in which the at least one blade is lowered onto the support surface. In the second position, the at least one blade lies against the strip material lying on the support surface. The at least one blade is mounted so as to be rotatable about a first axis which is arranged perpendicularly to the support surface. The device has a first drive, by means of which the at least one blade can be set in rotation in order to cut the circular filter elements from the strip material lying on the support surface. The present application also relates to a method for producing circular filter elements and to an arrangement comprising a device according to the above description, to a conveying means, and to a lifting device.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Schneiden von kreisförmigen Filterelementen aus einem Bandmaterial Apparatus and method for cutting circular filter elements from a strip of material
Technisches Gebiet Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Schneiden von kreisförmigen Filterelementen, insbesondere von Filterelementen für Getränkekapseln, aus einem Bandmaterial, insbesondere aus einem Band eines Vlieses. Ferner betrifft die vorliegende Anmeldung eine Anordnung aus einer derartigen Vorrichtung sowie einem Fördermittel für Getränkekapseln, welche das Schneiden, Einlegen und Einsiegeln eines kreisförmigen Filterelements in einer Getränkekapsel ermöglicht. TECHNICAL FIELD The present application relates to a device and a method for cutting circular filter elements, in particular filter elements for beverage capsules, from a strip material, in particular from a strip of fleece. The present application also relates to an arrangement of such a device and a conveyor for beverage capsules, which enables a circular filter element to be cut, inserted and sealed in a beverage capsule.
Stand der Technik State of the art
Einem Fachmann auf dem Gebiet sind Vorrichtungen und Verfahren zur Flerstellung von kreisförmigen Filterelementen, insbesondere für Getränkekapsel bekannt. Üblicherweise werden derartige Filterelemente aus einem Bandmaterial gestanzt. Bei der Verwendung eines Vliesmaterials treten jedoch beim Stanzen Probleme auf, da das Material eine gummiähnliche Konsistenz aufweist, wodurch die Stanzmatrizen üblicherweise nach weniger als einem Dutzend Stanzvorgängen stumpf werden. Devices and methods for producing circular filter elements, in particular for beverage capsules, are known to a person skilled in the art. Such filter elements are usually punched from a strip of material. When using a nonwoven material, however, problems arise during punching because the material has a rubber-like consistency, as a result of which the punching dies usually become blunt after less than a dozen punching operations.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende Vorrichtung zu schaffen, mit welcher in zuverlässiger Weise Filterelemente aus einem Bandmaterial geschnitten werden können, insbesondere aus einem Band eines Vlieses. Ferner soll die Vorrichtung eine hohe Taktfrequenz beim Schneiden aufweisen und möglichst einfach aufgebaut sein. Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung verfügt die Vorrichtung zum Schneiden von kreisförmigen Filterelementen über eine Auflagefläche, auf welcher das Bandmaterial flach aufliegen kann. Ferner weist die Vorrichtung einen in einer senkrecht zur Auflagefläche stehenden ersten Richtung linear bewegbaren Niederhalter auf. In einer ersten, offenen Position ist der Niederhalter von der Auflagefläche beabstandet. In einer zweiten, geschlossenen Position ist der Niederhalter auf die Auflagefläche abgesenkt, so dass ein auf der Auflagefläche aufliegendes Bandmaterial zwischen Niederhalter und Auflagefläche eingeklemmt wird. Weiter weist die Vorrichtung ein in der ersten Richtung linear bewegbares Schneidelement auf, welches über mindestens eine Klinge zum Schneiden der kreisförmigen Filterelemente verfügt. Die mindestens eine Klinge kann durch das linear bewegbare Schneidelement zwischen einer ersten Position, in welcher die mindestens eine Klinge von der Auflagefläche beabstandet ist und einer zweiten Position, in welcher die mindestens eine Klinge auf die Auflagefläche abgesenkt ist, bewegt werden. In der zweiten Position liegt die mindestens eine Klinge auf die Auflagefläche beziehungsweise auf das auf der Auflagefläche aufliegende Bandmaterial auf. Die mindestens eine Klinge ist um eine erste Achse, welche senkrecht zur Auflagefläche steht, drehbar gelagert. Die Vorrichtung verfügt über einen ersten Antrieb, mit welchem die mindestens eine Klinge in Drehung versetzt werden kann, um die kreisförmigen Filterelemente aus dem auf der Auflagefläche aufliegenden Bandmaterial zu schneiden. The object of the invention is to create a device belonging to the technical field mentioned at the beginning with which filter elements can be cut from a strip material in a reliable manner, in particular from a strip of a fleece. Furthermore, the device should have a high clock frequency when cutting and be constructed as simply as possible. The solution to the problem is defined by the features of claim 1. According to the invention, the device for cutting circular filter elements has a support surface on which the strip material can lie flat. Furthermore, the device has a hold-down device that can be moved linearly in a first direction perpendicular to the support surface. In a first, open position, the hold-down device is spaced from the support surface. In a second, closed position, the hold-down device is lowered onto the support surface, so that a strip material lying on the support surface is clamped between the hold-down device and the support surface. Furthermore, the device has a cutting element which can be moved linearly in the first direction and which has at least one blade for cutting the circular filter elements. The at least one blade can be moved by the linearly movable cutting element between a first position in which the at least one blade is spaced from the support surface and a second position in which the at least one blade is lowered onto the support surface. In the second position, the at least one blade rests on the support surface or on the strip material resting on the support surface. The at least one blade is rotatably mounted about a first axis which is perpendicular to the support surface. The device has a first drive with which the at least one blade can be set in rotation in order to cut the circular filter elements from the strip material lying on the support surface.
Durch die Verwendung mindestens einer sich drehenden Klinge kann selbst aus Vliesmaterialien, welche nur sehr schwer und unzuverlässig gestanzt werden können, Filterelemente zuverlässig und schnell geschnitten werden. By using at least one rotating blade, filter elements can be cut reliably and quickly even from nonwoven materials, which are very difficult and unreliable to punch.
Die Filterelemente werden vorzugsweise anschliessend in Getränkekapseln, insbesondere in Kaffeekapseln eingesetzt. Die Getränkekapseln beinhalten bevorzugt in bekannter Weise ein Pulver zur Zubereitung eines Getränks, insbesondere eines Heissgetränks wie Kaffee oder Tee. Das Getränk kann durch das Durchleiten von Wasser und/oder Nassdampf durch die Kapsel hergestellt werden, wobei durch das Wasser und/oder durch den Nassdampf eine Extraktion des Pulvers erfolgt. Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung über mindestens eine Halterung, auf welcher eine Rolle des Bandmaterials befestigt werden kann. Alternativ kann die mindestens eine Halterung auch von der Vorrichtung unabhängig vorliegen. Weiter bevorzugt verfügt die Halterung oder die Vorrichtung ferner über eine Zuführeinheit, welche das Bandmaterial schrittweise der Auflagefläche zuführt, so dass nach jedem Herstellungstakt eines Filterelements neues Bandmaterial nachgeschoben werden kann. Derartige Zuführeinheiten sind auf dem Gebiet bekannt. The filter elements are then preferably used in beverage capsules, in particular in coffee capsules. The beverage capsules preferably contain, in a known manner, a powder for preparing a beverage, in particular a hot beverage such as coffee or tea. The beverage can be produced by passing water and / or wet steam through the capsule, the powder being extracted by the water and / or by the wet steam. The device preferably has at least one holder on which a roll of the strip material can be attached. Alternatively, the at least one holder can also be present independently of the device. The holder or the device also preferably has a feed unit which feeds the strip material step by step to the support surface, so that new strip material can be pushed in after each production cycle of a filter element. Such feed units are known in the art.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „Vlies“ ein Gebilde aus Fasern oder Filamenten verstanden, welche miteinander verbunden sind, ohne dass diese miteinander verkreuzt oder verschlungen sind, wie dies beispielsweise beim Weben, Wirken, Stricken oder ähnlichem der Fall ist. Auf dem Gebiet wird auch der Ausdruck „non- woven“ für Vlies verwendet. Vorzugsweise handelt es sich beim Bandmaterial um ein Vlies aus zellulosehaltigen Fasern und/oder Filamenten. Alternativ kann es sich beim Bandmaterial jedoch auch um ein Vlies aus Polymerfasern und/oder Polymerfilamenten handeln. In the context of the present application, the term “fleece” is understood to mean a structure made of fibers or filaments which are connected to one another without being crossed or intertwined with one another, as is the case, for example, in weaving, knitting, or the like. The term “non-woven” is also used in this field for fleece. The tape material is preferably a fleece made of cellulosic fibers and / or filaments. Alternatively, however, the tape material can also be a fleece made of polymer fibers and / or polymer filaments.
Vorzugsweise liegt die Auflagefläche beim bestimmungsgemässen Gebrauch der Vorrichtung im Wesentlichen parallel zu einem Boden, auf welchem die Vorrichtung steht. Dementsprechend liegt die erste Richtung im Wesentlichen vertikal zum Boden, das heisst in Lotrichtung der Schwerkraft. In diesem Fall bewegt sich der Niederhalter von der oben liegenden ersten, offenen Position zur unten liegenden zweiten, geschlossenen Position und anschliessend wieder zurück. When the device is used as intended, the support surface is preferably essentially parallel to a floor on which the device stands. Accordingly, the first direction is essentially vertical to the ground, that is to say in the perpendicular direction of gravity. In this case, the hold-down device moves from the first, open position at the top to the second, closed position at the bottom, and then back again.
Der Niederhalter wird vorzugsweise entlang mindestens einer Linearführung von der ersten Position zur zweiten Position sowie wieder zurück in die erste Position bewegt. Dem Fachmann sind hierzu geeignete Linearführungen bekannt, wie beispielsweise eine Schienenführung oder dergleichen. The hold-down device is preferably moved along at least one linear guide from the first position to the second position and back again to the first position. Linear guides suitable for this purpose are known to those skilled in the art, such as a rail guide or the like, for example.
Vorzugsweise ist der Niederhalter schwer genug oder wird mit einer genügenden Kraft auf die Auflagefläche gedrückt, dass das auf der Auflagefläche aufliegende Bandmaterial rutschfest zwischen der Auflagefläche und dem Niederhalter eingeklemmt ist. Vorzugsweise verfügt das Schneidelement über eine kreisförmige Klinge, welche einen Durchmesser aufweist, der dem Durchmesser der mit der Vorrichtung zu schneidenden kreisförmigen Filterelemente entspricht. The hold-down device is preferably heavy enough or is pressed onto the support surface with sufficient force that the strip material lying on the support surface is clamped in a non-slip manner between the support surface and the hold-down device. The cutting element preferably has a circular blade which has a diameter which corresponds to the diameter of the circular filter elements to be cut with the device.
Alternativ kann die mindestens eine Klinge jedoch auch als Rundklinge ausgestaltet sein, deren Drehachse parallel zur Auflagefläche steht und welche in einem Abstand, der dem halben Durchmesser des auszuschneidenden kreisförmigen Filterelements entspricht, um die erste Achse herum drehbar bewegt werden kann, so dass die Rundklinge in der zweiten Position auf der Auflagefläche bzw. einem darauf aufliegenden Bandmaterial kreisförmig rollen kann. Alternatively, however, the at least one blade can also be designed as a round blade, the axis of rotation of which is parallel to the support surface and which can be rotated around the first axis at a distance that corresponds to half the diameter of the circular filter element to be cut out, so that the round blade in the second position can roll circularly on the support surface or a strip material lying thereon.
Die mindestens eine Klinge kann fix oder alternativ lösbar mit dem Schneidelement verbunden sein. Der Vorteil einer lösbaren Verbindung besteht darin, dass mit der Vorrichtung kreisförmige Filterelemente mit unterschiedlichen Durchmessern geschnitten werden können, ohne dass eine zeitaufwändige Umrüstung der Vorrichtung vorgenommen werden muss. The at least one blade can be fixedly or alternatively releasably connected to the cutting element. The advantage of a detachable connection is that circular filter elements with different diameters can be cut with the device without the need for a time-consuming conversion of the device.
Der erste Abstand sowie der zweite Abstand können gleich gross sein. Vorzugsweise sind der erste und der zweite Abstand jedoch unterschiedlich gross. Das heisst, dass in der ersten Position die mindestens eine Klinge sowie der Niederhalter voneinander beabstandet vorliegen. The first distance and the second distance can be the same. However, the first and the second spacing are preferably of different sizes. This means that in the first position the at least one blade and the hold-down device are present at a distance from one another.
Der Niederhalter weist vorzugsweise eine Öffnung auf, durch welche das Schneidelement durchführbar ist. Bei dieser Konfiguration kann das auf der Auflagefläche aufliegende Bandmaterial rund um die mindestens eine Klinge zwischen dem Niederhalter und der Auflagefläche eingeklemmt werden. The hold-down device preferably has an opening through which the cutting element can be passed. With this configuration, the strip material lying on the support surface can be clamped around the at least one blade between the hold-down device and the support surface.
Der erste Antrieb ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass dieser eine Variation der Drehgeschwindigkeit der mindestens einen Klinge erlaubt. Dadurch kann je nach Art und Beschaffenheit des auf der Auflagefläche aufliegenden Bandmaterials eine Drehgeschwindigkeit und/oder ein Drehwinkel eingestellt werden, mit welcher sich das optimalste Schneidergebnis erzielen lässt. Vorzugsweise kann die Drehgeschwindigkeit durch einen Operateur an einer Steuerung der Vorrichtung eingestellt werden. Die Bewegung des Niederhalters sowie des Schneidelements erfolgt vorzugsweise über einen entsprechenden Antrieb, wobei das Schneidelement sowie der Niederhalter jeweils über einen eigenen Antrieb verfügen können oder alternativ auch über denselben Antrieb bewegt werden können. Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung über mehr als ein Schneidelement. Falls die Vorrichtung über mehrere Schneidelemente verfügt sind diese vorzugsweise derart nebeneinander angeordnet, dass beim Schneiden der kreisförmigen Filterelemente die Fläche des Bandmaterials möglichst effizient genutzt wird. Sofern die Vorrichtung über mehr als ein Schneidelement verfügt, verfügt die Vorrichtung vorzugsweise je über einen Niederhalter pro Schneidelement. Alternativ kann die Vorrichtung jedoch über einen einzigen Niederhalter für mehrere oder alle Schneidelemente verfügen. The first drive is preferably designed in such a way that it allows the rotational speed of the at least one blade to be varied. As a result, depending on the type and nature of the strip material resting on the support surface, a speed of rotation and / or an angle of rotation can be set with which the most optimal cutting result can be achieved. The rotational speed can preferably be set by an operator on a control of the device. The movement of the hold-down device and the cutting element is preferably carried out via a corresponding drive, the cutting element and the hold-down device each being able to have their own drive or, alternatively, can also be moved via the same drive. The device preferably has more than one cutting element. If the device has several cutting elements, these are preferably arranged next to one another in such a way that the area of the strip material is used as efficiently as possible when the circular filter elements are cut. If the device has more than one cutting element, the device preferably has one hold-down device per cutting element. Alternatively, however, the device can have a single hold-down device for several or all of the cutting elements.
Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung über einen zweiten Antrieb, mit welchem das Schneidelement entlang der ersten Richtung linear bewegt werden kann, wobei der zweite Antrieb derart ausgestaltet ist, dass die mindestens eine Klinge mit einer vordefinierten Kraft gegen die Auflagefläche bzw. auf das darauf aufliegende Bandmaterial gedrückt werden kann. The device preferably has a second drive with which the cutting element can be moved linearly along the first direction, the second drive being designed in such a way that the at least one blade is pressed with a predefined force against the support surface or on the strip material lying thereon can be.
Mit dem Drücken mit einer vordefinierten Kraft wird erreicht, dass sich je nach Art und Beschaffenheit des auf der Auflagefläche aufliegenden Bandmaterials sowie je nach Drehgeschwindigkeit und/oder Drehwinkel der mindestens einen Klinge ein optimales Schneidergebnis erzielen lässt. By pressing with a predefined force it is achieved that an optimal cutting result can be achieved depending on the type and nature of the strip material resting on the support surface and depending on the rotational speed and / or rotational angle of the at least one blade.
Vorzugsweise kann die vordefinierte Kraft durch einen Operateur an einer Steuerung der Vorrichtung eingestellt werden. Die vordefinierte Kraft kann konstant sein. Alternativ kann die vordefinierte Kraft jedoch auch ein Kraftverlauf sein, also eine sich im zeitlichen Verlauf verändernde Kraft. Vorzugsweise sind das Schneidelement sowie der Niederhalter an einem Rahmen befestigt, welcher durch den zweiten Antrieb in der ersten Richtung bewegt werden kann. The predefined force can preferably be set by a surgeon on a control of the device. The predefined force can be constant. Alternatively, however, the predefined force can also be a force curve, that is to say a force that changes over time. The cutting element and the hold-down device are preferably fastened to a frame which can be moved in the first direction by the second drive.
Da für beide Bestandteile der Vorrichtung derselbe zweite Antrieb verwendet werden kann, wird der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht. Die Auflagefläche verfügt vorzugsweise über eine kreisförmige Öffnung mit einer Schneidkante, wobei die kreisförmige Öffnung derart positioniert und dimensioniert ist, dass die mindestens eine Klinge in der zweiten Position zumindest teilweise in die kreisförmige Öffnung eingreift. Durch das Zusammenwirken der mindestens einen Klinge sowie der kreisförmigen Öffnung wird ein Scherschneiden des Bandmaterials ermöglicht. Since the same second drive can be used for both components of the device, the structure of the device is simplified. The support surface preferably has a circular opening with a cutting edge, the circular opening being positioned and dimensioned in such a way that the at least one blade in the second position at least partially engages the circular opening. The interaction of the at least one blade and the circular opening enable the strip material to be sheared.
Vorzugsweise ist der Niederhalter in der ersten Richtung relativ zum Rahmen linear bewegbar, wobei der Niederhalter mittels einer Federkraft in Richtung der Auflagefläche vorgespannt ist. Durch diese Vorspannung liegt der Niederhalter in der ersten Position relativ zur mindestens einen Klinge näher an der Auflagefläche. The hold-down device can preferably be moved linearly in the first direction relative to the frame, the hold-down device being pretensioned in the direction of the support surface by means of a spring force. As a result of this bias, the hold-down device is closer to the support surface in the first position relative to the at least one blade.
Durch diese Konfiguration trifft der Niederhalter bei der Bewegung von Niederhalter und Schneidelement in die zweite Position vor der mindestens einen Klinge auf das auf der Auflagefläche liegende Bandmaterial auf, wodurch dieses bereits zwischen dem Niederhalter und der Auflagefläche eingeklemmt ist, bevor die mindestens eine Klinge auf das auf der Auflagefläche aufliegende Bandmaterial stösst. Durch die bewegliche Anordnung des Niederhalters relativ zum Rahmen kann trotz bereits auf dem Bandmaterial aufliegenden Niederhalter das Schneidelement mit der mindestens einen Klinge weiter in Richtung der Auflagefläche beziehungsweise bei Vorliegen einer kreisförmigen Öffnung die mindestens eine Klinge teilweise in diese weiter bewegt werden. Mit dem Federelement kann die nötige Kraft erzeugt werden, mit welcher der Niederhalter auf das auf der Auflagefläche aufliegende Bandmaterial gedrückt wird. Als Federelement kann beispielsweise mindestens eine Spiral- oder Schraubenfeder oder eine Gasdruckfeder verwendet werden. As a result of this configuration, when the hold-down and cutting element are moved into the second position in front of the at least one blade, the hold-down strikes the strip material lying on the support surface, whereby it is already clamped between the hold-down and the support surface before the at least one blade hits the tape material lying on the support surface. Due to the movable arrangement of the hold-down relative to the frame, despite the hold-down already resting on the strip material, the cutting element with the at least one blade can be moved further in the direction of the support surface or, if there is a circular opening, the at least one blade can be partially moved further into it. With the spring element, the necessary force can be generated with which the hold-down device is pressed onto the strip material lying on the support surface. For example, at least one spiral or helical spring or a gas pressure spring can be used as the spring element.
Vorzugsweise ist das Schneidelement durch ein Wälzlager drehbar am Rahmen befestigt. Das Wälzlager ist vorzugsweise ein Kugellager. Durch die Verwendung eines Wälzlagers lässt sich eine leichtgängige und wartungsarme drehbare Befestigung zwischen Schneidelement und Rahmen erzielen. Alternativ bevorzugt ist das Schneidelement über ein Gleitlager drehbar am Rahmen befestigt. Der erste Antrieb und/oder der zweite Antrieb sind vorzugsweise als pneumatischer Antrieb, hydraulischer Antrieb, als elektromechanischer Antrieb und/oder als Servomotor ausgebildet. Preferably, the cutting element is rotatably attached to the frame by a roller bearing. The roller bearing is preferably a ball bearing. By using a roller bearing, a smooth and low-maintenance rotatable fastening between the cutting element and the frame can be achieved. Alternatively, the cutting element is preferably rotatably attached to the frame via a slide bearing. The first drive and / or the second drive are preferably designed as a pneumatic drive, hydraulic drive, as an electromechanical drive and / or as a servomotor.
Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung über einen Stössel, der mittig durch das Schneidelement verläuft und der in der ersten Richtung relativ zu diesen linear bewegbar ist, wobei der Stössel in die kreisförmige Öffnung hinein bewegt werden kann, um ein kreisförmiges Filterelement nach dem Schneiden durch die mindestens eine Klinge durch die kreisförmige Öffnung auszustossen. The device preferably has a plunger which runs centrally through the cutting element and which is linearly movable in the first direction relative to this, wherein the plunger can be moved into the circular opening in order to surround a circular filter element after cutting through the at least one Eject the blade through the circular opening.
Dadurch kann ein fertig geschnittenes kreisförmiges Filterelement auf eine einfache und schnelle Weise aus dem Bandmaterial entfernt werden. Nach dem herausbewegen des Stössels aus der kreisförmigen Öffnung sowie dem Bewegen des Niederhalters und des Schneidelements in die erste Position zurück kann das Bandmaterial auf der Auflagefläche weiter bewegt werden, so dass anschliessend erneut ein kreisförmiges Filterelement geschnitten werden kann. As a result, a completely cut circular filter element can be removed from the strip material in a simple and quick manner. After moving the plunger out of the circular opening and moving the hold-down device and the cutting element back into the first position, the strip material can be moved further on the support surface so that a circular filter element can then be cut again.
Vorzugsweise verfügt der Stössel an einem Ende, das der Auflagefläche zugewandt ist, über mindestens eine Düse, an welcher ein Unterdrück angelegt werden kann. Bei dieser Ausführungsform verfügt die Vorrichtung über eine Quelle für den Unterdrück, wie beispielsweise eine Luftpumpe. Durch das Anlegen eines Unterdrucks kann ein am Stössel anliegendes kreisförmiges Filterelement kurzzeitig zentrisch am Stössel festhalten, womit das kreisförmige Filterelement während des Ausstossen durch die mindestens eine kreisförmige Öffnung nicht vom Stössel wegrutsch bzw. seine Position und Ausrichtung am Stössel beibehält. The plunger preferably has at least one nozzle at one end facing the support surface, to which a negative pressure can be applied. In this embodiment, the device has a source of negative pressure, such as an air pump. By applying a negative pressure, a circular filter element resting on the plunger can briefly hold onto the plunger centrally, so that the circular filter element does not slip away from the plunger or maintains its position and alignment on the plunger during ejection through the at least one circular opening.
Der Stössel wird vorzugsweise durch einen eigenen Antrieb, insbesondere durch einen pneumatischen, hydraulischen oder elektromechanischen Antrieb bewegt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Stössel durch einen Servomotor bewegt. The ram is preferably moved by its own drive, in particular by a pneumatic, hydraulic or electromechanical drive. In a preferred embodiment, the ram is moved by a servomotor.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung einen Formring auf, der in der Bewegungsrichtung des Stössels beim Ausstossen des kreisförmigen Filterelements unterhalb der kreisförmigen Öffnung liegt. Durch diesen Formring kann das kreisförmige Filterelement durch den Stössel gedrückt und so geformt werden, wobei insbesondere ein Rand des kreisförmigen Filterelements umgebogen werden kann. The device preferably has a shaped ring which lies below the circular opening in the direction of movement of the plunger when the circular filter element is ejected. Through this shaped ring, the circular filter element can through the Plunger are pressed and shaped, in particular an edge of the circular filter element can be bent.
Der Rahmen ist vorzugsweise in der ersten Richtung bewegbar an einer Halterung befestigt, wobei der Rahmen durch eine Federkraft von der Halterung weg in Richtung der Auflagefläche vorgespannt ist und die Halterung durch den zweiten Antrieb linear entlang der ersten Richtung bewegt werden kann. The frame is preferably movably attached to a holder in the first direction, the frame being biased away from the holder in the direction of the support surface by a spring force and the holder being able to be moved linearly along the first direction by the second drive.
Insbesondere in Kombination mit dem relativ zum Rahmen linear bewegbaren Niederhalter kann mit dieser Ausführungsform die Bewegung des Niederhalters sowie des Schneidelements mit der mindestens einen Klinge in die erste Richtung mittels eines einzigen Antriebs realisiert werden. Dies vereinfacht einerseits die Konstruktion und Wartung der Vorrichtung. Andererseits ermöglicht diese Konfiguration auch eine höhere Taktfrequenz beim Schneiden von kreisförmigen Filterelementen, da nur die Trägheit des einzigen zweiten Antriebs bei der Bewegung der zwei Komponenten ins Gewicht fällt. In particular in combination with the hold-down device, which can be moved linearly relative to the frame, the motion of the hold-down device and of the cutting element with the at least one blade in the first direction can be realized with this embodiment by means of a single drive. On the one hand, this simplifies the construction and maintenance of the device. On the other hand, this configuration also enables a higher clock frequency when cutting circular filter elements, since only the inertia of the single second drive is significant when moving the two components.
Vorzugsweise ist die kreisförmige Öffnung der Auflagefläche in einem Teilstück der Auflagefläche angeordnet, welcher relativ zur restlichen Auflagefläche in mindestens zwei Richtungen schwenkbar gelagert ist. Die Lagerung erfolgt insbesondere mittels Luftlager. The circular opening of the bearing surface is preferably arranged in a section of the bearing surface which is mounted so as to be pivotable in at least two directions relative to the remaining bearing surface. The storage takes place in particular by means of air bearings.
Das heisst, die Auflagefläche weist mindestens zwei Teilstücke auf, nämlich ein Teilstück in welchem sich die kreisförmige Öffnung befindet sowie ein Teilstück, der den Rest der Auflagefläche bildet. Sofern mehrere kreisförmige Öffnungen vorhanden sind, ist vorzugsweise jede der kreisförmigen Öffnungen in einem separaten Teilstück angeordnet. This means that the support surface has at least two sections, namely a section in which the circular opening is located and a section which forms the remainder of the support surface. If there are several circular openings, each of the circular openings is preferably arranged in a separate section.
Durch die Schwenkbarkeit der kreisförmigen Öffnung kann sich diese optimal an die Klinge anlegen, so dass ein möglichst glatter Schnitt möglich ist. Ein allfälliger Versatz zwischen Klinge und kreisförmiger Öffnung kann somit einfach ausgeglichen werden. As the circular opening can be pivoted, it can optimally rest against the blade so that the smoothest possible cut is possible. Any offset between the blade and the circular opening can thus be easily compensated for.
Die Verwendung von Luftlagern ermöglicht eine möglichst einfache und leichtgängige Lagerung des Teilstücks der Auflagefläche. Alternativ ist jedoch auch die Verwendung von anderen Lagern möglich. Für die Luftlagerung sind zwischen Teilstück und dem Rest der Auflagefläche entsprechende Dichtlippen angeordnet. Vorzugsweise ist die Klinge eine kreisförmige Klinge, wobei eine Aussenfläche ihrer Schneide gerundet vorliegt. Insbesondere bevorzugt liegt die Aussenfläche der Schneide in der Form eines Kugelsegments vor. The use of air bearings enables the section of the support surface to be supported as simply and easily as possible. Alternatively, however, other bearings can also be used. Corresponding sealing lips are arranged between the section and the rest of the support surface for air storage. The blade is preferably a circular blade, with an outer surface of its cutting edge being rounded. The outer surface of the cutting edge is particularly preferably in the form of a spherical segment.
Die Schneide der kreisförmigen Klinge erstreckt sich vorzugsweise über 360° um die erste Achse herum. Die Innenfläche der Schneide, das heisst die Fläche, welche zur ersten Achse hin gerichtet ist, ist vorzugsweise gerade und parallel zur ersten Achse. Die Aussenfläche ist entsprechend die Fläche der Schneide, welche von der ersten Achse weggerichtet ist. Diese Aussenfläche weist vorzugsweise eine Rundung auf. Die Rundung ist vorzugsweise ein Kugelsegment. Der Radius des Kugelsegments ist vorzugsweise derart gewählt, dass dieser grösser als der Radius der kreisförmigen Klinge ist. Der Ursprung des Kugelsegments liegt vorzugsweise auf der ersten Achse. The cutting edge of the circular blade preferably extends over 360 ° around the first axis. The inner surface of the cutting edge, that is to say the surface which is directed towards the first axis, is preferably straight and parallel to the first axis. The outer surface is correspondingly the surface of the cutting edge which is directed away from the first axis. This outer surface is preferably rounded. The rounding is preferably a spherical segment. The radius of the spherical segment is preferably selected such that it is larger than the radius of the circular blade. The origin of the spherical segment is preferably on the first axis.
Die vorliegende Anmeldung betrifft ferner ein Verfahren zum Schneiden von kreisförmigen Filterelementen, insbesondere von Filterelementen für Getränkekapseln, aus einem Bandmaterial, insbesondere aus einem Band eines Vlieses. Das Verfahren umfasst in einem ersten Schritt das Auflegen eines Bandmaterials auf eine Auflagefläche, insbesondere auf eine Auflagefläche einer Vorrichtung gemäss obenstehender Beschreibung. In einem zweiten Schritt wird ein Niederhalter in eine erste Richtung, welche senkrecht zur Auflagefläche steht, aus einer ersten, offenen Position, in welcher der Niederhalter von der Auflagefläche in einem ersten Abstand beabstandet ist, in eine zweite, geschlossene Position bewegt. In der zweiten Position ist der Niederhalter auf die Auflagefläche abgesenkt, so dass das Bandmaterial zwischen Niederhalter und Auflagefläche eingeklemmt wird. In einem weiteren Schritt wird ein Schneidelement mit mindestens einer Klinge in der ersten Richtung von einer ersten Position, in welcher die mindestens eine Klinge von der Auflagefläche in einem zweiten Abstand beabstandet ist, in eine zweite Position, in welcher die mindestens eine Klinge auf die Auflagefläche abgesenkt ist, bewegt, so dass die mindestens eine Klinge auf das Bandmaterial aufliegt. Anschliessend wird die mindestens eine Klinge um eine erste Achse, die parallel zur ersten Richtung steht, durch einen ersten Antrieb gedreht, um die kreisförmigen Filterelemente aus dem auf der Auflagefläche aufliegenden Bandmaterial zu schneiden. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgen die Bewegungen des Niederhalters sowie des Schneidelements zumindest teilweise gleichzeitig. The present application also relates to a method for cutting circular filter elements, in particular filter elements for beverage capsules, from a strip material, in particular from a strip of a fleece. In a first step, the method comprises placing a strip material on a support surface, in particular on a support surface of a device as described above. In a second step, a hold-down device is moved in a first direction, which is perpendicular to the support surface, from a first, open position, in which the hold-down device is spaced from the support surface at a first distance, into a second, closed position. In the second position, the hold-down device is lowered onto the support surface, so that the strip material is clamped between the hold-down device and the support surface. In a further step, a cutting element with at least one blade is moved in the first direction from a first position, in which the at least one blade is spaced from the support surface at a second distance, into a second position, in which the at least one blade is on the support surface is lowered, moved so that the at least one blade rests on the strip material. The at least one blade is then rotated by a first drive about a first axis which is parallel to the first direction in order to cut the circular filter elements from the strip material lying on the support surface. In a preferred embodiment, the movements of the hold-down device and of the cutting element take place at least partially simultaneously.
Vorzugsweise wird das Schneidelement durch einen zweiten Antrieb bewegt, wobei die mindestens eine Klinge während des Drehens mit einer vordefinierten Kraft auf das Bandmaterial gedrückt wird. The cutting element is preferably moved by a second drive, the at least one blade being pressed onto the strip material with a predefined force during the rotation.
Zum Schneiden eines kreisförmigen Filterelements führt die mindestens eine Klinge vorzugsweise eine Drehung von 360° um die erste Achse aus. Weiter bevorzugt führt die mindestens eine Klinge jedoch eine Drehung von 20° bis 50°, insbesondere von 30° bis 40° um die erste Achse aus, um ein kreisförmiges Filterelement zu schneiden. Ein Schneiden der kreisförmigen Filterelemente mittels eines derartigen Drehwinkels kann durch eine optimale Einstellung der Kraft, mit welcher die mindestens eine Klinge auf das Bandmaterial drückt, erzielt werden. Durch die Verwendung eines ersten und zweiten Antriebs mit einer möglichst geringen Trägheit in Verbindung mit einem möglichst kleinen Drehwinkel, der zum Schneiden benötigt wird, lässt sich eine sehr kurze Taktfrequenz zur Flerstellung eines kreisförmigen Filterelements erzielen, insbesondere eine Taktfrequenz von 1 /60 Sekunde. To cut a circular filter element, the at least one blade preferably rotates 360 ° around the first axis. More preferably, however, the at least one blade rotates from 20 ° to 50 °, in particular from 30 ° to 40 °, about the first axis in order to cut a circular filter element. Cutting the circular filter elements by means of such a rotation angle can be achieved by optimally setting the force with which the at least one blade presses on the strip material. By using a first and second drive with the lowest possible inertia in conjunction with the smallest possible angle of rotation, which is required for cutting, a very short clock frequency for creating a circular filter element can be achieved, in particular a clock frequency of 1/60 of a second.
Nach dem Schneiden wird das kreisförmige Filterelement vorzugsweise durch einen Stössel, der mittig durch das Schneidelement verläuft, und der entlang der ersten Richtung bewegt wird, in eine kreisförmige Öffnung der Auflagefläche ausgestossen. After the cutting, the circular filter element is preferably ejected into a circular opening in the support surface by a ram which runs centrally through the cutting element and which is moved along the first direction.
Vorzugsweise wird das kreisförmige Filterelement beim Ausstossen durch den Stössel durch einen Formring gedrückt, so dass das kreisförmige Filterelement, welches nach dem Schneiden aus dem Bandmaterial im Wesentlichen flach ist, geformt bzw. gebogen werden kann. Insbesondere kann so ein Rand des kreisförmigen Filterelements umgebogen werden. The circular filter element is preferably pressed through a shaped ring when it is ejected by the plunger, so that the circular filter element, which is essentially flat after being cut from the strip material, can be shaped or bent. In particular, an edge of the circular filter element can be bent over in this way.
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich ferner auf eine Anordnung mit einer Vorrichtung gemäss oben stehender Beschreibung sowie einem Fördermittel für Getränkekapseln, insbesondere Kaffeekapseln. Die Anordnung verfügt ferner über Transfermittel, mit denen durch die Vorrichtung geschnittene, kreisförmige Filterelemente von der Vorrichtung in die Getränkekapseln überführt werden können. Das Fördermittel ist vorzugsweise ein Förderband oder ein Gliederförderer. Alternativ kann das Fördermittel auch als kreisförmige Förderplatte bzw. als Rundschalttisch ausgestaltet sein. Das Fördermittel weist insbesondere Öffnungen oder Vertiefungen auf, in denen jeweils eine Getränkekapsel eingelegt werden kann. Vorzugsweise umfassen die Transfermittel eine kreisförmige Öffnung in der Auflagefläche sowie einen Stössel der Vorrichtung, wobei das Fördermittel derart angeordnet ist, dass die Getränkekapseln unter der kreisförmigen Öffnung hindurch bewegt werden. Die Transfermittel umfassen ferner eine Flubvorrichtung für eine Getränkekapsel, welche unterhalb der kreisförmigen Öffnung und konzentrisch hierzu angeordnet ist, wobei die Flubvorrichtung eine Getränkekapsel aus dem Fördermittel heraus im Wesentlichen bis zur kreisförmigen Öffnung anhebt, so dass ein geschnittenes kreisförmiges Filterelement mittels des Stössels durch die kreisförmige Öffnung in die Getränkekapsel gestossen werden kann. The present application also relates to an arrangement with a device according to the above description and a conveying means for beverage capsules, in particular coffee capsules. The arrangement also has transfer means with which circular filter elements cut by the device can be transferred from the device into the beverage capsules. The conveying means is preferably a conveyor belt or a link conveyor. Alternatively, the conveyor can also be designed as a circular conveyor plate or as a rotary indexing table. The conveying means has in particular openings or depressions, in each of which a beverage capsule can be inserted. The transfer means preferably comprise a circular opening in the support surface and a ram of the device, the conveying means being arranged in such a way that the beverage capsules are moved through under the circular opening. The transfer means further comprise a pumping device for a beverage capsule, which is arranged below the circular opening and concentrically therewith, wherein the pumping device lifts a beverage capsule out of the conveying means essentially up to the circular opening, so that a cut circular filter element by means of the pusher through the circular Opening can be pushed into the beverage capsule.
Vorzugsweise verfügt der Stössel über mindestens ein Siegelmittel, mit welchem sich ein kreisförmiges Filterelement mit einer Getränkekapsel versiegeln lässt. Das mindestens eine Siegelmittel ist vorzugsweise als Ultraschall-Sonotrode ausgestaltet, welche es ermöglicht, das kreisförmige Filterelement mittels Ultraschallschweissens mit der Getränkekapsel zu versiegeln. Alternativ kann das mindestens eine Siegelelement auch ein Fleizelement sein, mit welchem sich das kreisförmige Filterelement mit der Getränkekapsel heisssiegeln lässt. The plunger preferably has at least one sealing means with which a circular filter element can be sealed with a beverage capsule. The at least one sealing means is preferably designed as an ultrasonic sonotrode, which makes it possible to seal the circular filter element to the beverage capsule by means of ultrasonic welding. Alternatively, the at least one sealing element can also be a meat element, with which the circular filter element can be heat-sealed with the beverage capsule.
Die Anordnung verfügt bevorzugt ferner über einen Formring, welcher unterhalb der kreisförmigen Öffnung derart angeordnet ist, dass ein durch den Stössel ausgestossenes kreisförmiges Filterelement durch diesen Formring hindurch gedrückt wird, so dass das nach dem Schneiden im Wesentlichen flach vorliegende kreisförmige Element zumindest teilweise geformt wird. Beispielsweise kann ein Rand des kreisförmigen Filterelements durch den Formring nach oben gebogen werden. The arrangement preferably also has a shaped ring, which is arranged below the circular opening in such a way that a circular filter element ejected by the plunger is pressed through this shaped ring so that the circular element, which is essentially flat after cutting, is at least partially shaped. For example, an edge of the circular filter element can be bent upward through the shaped ring.
Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Further advantageous embodiments and combinations of features of the invention emerge from the following detailed description and the entirety of the patent claims. Brief description of the drawings
Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen: The drawings used to explain the exemplary embodiment show:
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Schneiden von kreisförmigen Filterelementen als Schnittzeichnung; Fig. 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Anordnung als Seitenriss in einer ersten Situation, die dem ersten Schritt des erfindungsgemässen Verfahrens entspricht; 1 shows an embodiment of a device according to the invention for cutting circular filter elements as a sectional drawing; 2 shows an embodiment of an arrangement according to the invention as a side elevation in a first situation, which corresponds to the first step of the method according to the invention;
Fig. 3 die Anordnung gemäss Fig. 2 in einer zweiten Situation, die dem letzten Schritt des erfindungsgemässen Verfahrens entspricht; 3 shows the arrangement according to FIG. 2 in a second situation, which corresponds to the last step of the method according to the invention;
Fig. 4 eine Detailabbildung eines Schneidelements mit einer kreisförmigen Klinge als Schnittbild; 4 shows a detailed illustration of a cutting element with a circular blade as a sectional image;
Fig. 5 ein Schnittbild eines Ausschnitts einer Auflagefläche mit einer schwenkbar gelagerten Teilfläche. 5 shows a sectional view of a detail of a support surface with a pivotably mounted partial surface.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wege zur Ausführung der Erfindung In principle, the same parts are provided with the same reference symbols in the figures. Ways of Carrying Out the Invention
Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung 1 zum Schneiden von kreisförmigen Filterelementen als Schnittzeichnung. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Auflagefläche 5, auf welcher ein Bandmaterial aufliegen kann (siehe Fig. 2 & 3). Ferner umfasst die Vorrichtung 1 einen Niederhalter 7 sowie ein Schneidelement 8. Das Schneidelement 8 weist eine Klinge 9 auf, welche zur Auflagefläche 5 hin gerichtet ist und welche bei der gezeigten Ausführungsform kreisförmig ist. 1 shows an embodiment of a device 1 according to the invention for cutting circular filter elements as a sectional drawing. The device 1 comprises a support surface 5 on which a strip material can rest (see FIGS. 2 & 3). The device 1 further comprises a hold-down 7 and a cutting element 8. The cutting element 8 has a blade 9 which is directed towards the support surface 5 and which is circular in the embodiment shown.
Der Niederhalter 7 ist in einer ersten Richtung X, welche rechtwinklig zur Auflagefläche 5 steht, bewegbar. Die Fig. 1 zeigt den Niederhalter 7 in einer ersten, offenen Position, in welcher der Niederhalter in einem ersten Abstand zur Auflagefläche 5 beabstandet ist. Der Niederhalter 7 kann in eine zweite, geschlossene Position bewegt werden (siehe Fig. 3), in welcher der Niederhalter 7 auf der Auflagefläche 5 aufliegt, so dass ein Bandmaterial, welches auf der Auflagefläche 5 aufliegt, zwischen dem Niederhalter 7 und der Auflagefläche 5 eingeklemmt ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Niederhalter 7 in der ersten Richtung X beweglich an einem Rahmen 1 1 über eine erste Linearführung 17 befestigt. Die erste Linearführung 17 verfügt über ein Federelement, welches den Niederhalter 7 in der gezeigten ersten, offenen Position in Richtung der Auflagefläche 5 vorspannt. The hold-down device 7 can be moved in a first direction X, which is at right angles to the support surface 5. 1 shows the hold-down 7 in a first, open position, in which the hold-down is spaced apart from the support surface 5 at a first distance. The Hold-down device 7 can be moved into a second, closed position (see FIG. 3), in which hold-down device 7 rests on support surface 5, so that a strip material that rests on support surface 5 is clamped between hold-down device 7 and support surface 5 is. In the embodiment shown, the hold-down 7 is movably attached in the first direction X to a frame 11 via a first linear guide 17. The first linear guide 17 has a spring element which biases the hold-down 7 in the shown first, open position in the direction of the support surface 5.
Das Schneidelement 8 ist über ein Wälzlager 10, welches bei der gezeigten Ausführungsform als Kugellager ausgestaltet ist, mit dem Rahmen 1 1 verbunden, so dass das Schneidelement 8 relativ zum Rahmen 1 1 um eine erste Achse A, welche parallel zur ersten Richtung X steht, drehbar ist. Die Drehbewegung des Schneidelements 8 und mit diesem auch der Klinge 9 erfolgt mittels eines ersten Antriebs 19. Das Schneidelement 8 ist mittig in einer Ausnehmung des Niederhalters 7 angeordnet, so dass sich der Niederhalter 7 rund um das Schneidelement 8 erstreckt. The cutting element 8 is connected to the frame 11 via a roller bearing 10, which is designed as a ball bearing in the embodiment shown, so that the cutting element 8 relative to the frame 11 about a first axis A, which is parallel to the first direction X, is rotatable. The rotary movement of the cutting element 8 and with it also the blade 9 takes place by means of a first drive 19. The cutting element 8 is arranged centrally in a recess of the hold-down 7, so that the hold-down 7 extends around the cutting element 8.
Der Rahmen 1 1 ist mit einer Flalterung 12 in der ersten Richtung X linear verschiebbar verbunden. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Rahmen 1 1 über zwei Pneumatikzylinder 18.1, 18.2 mit der Flalterung 12 verbunden. Mit diesen Pneumatikzylindern 18.1, 18.2 lässt sich der Rahmen 1 1 in der ersten Richtung X zur Auflagefläche 5 hin und wieder von dieser weg bewegen. Gleichzeitig mit der Bewegung des Rahmens 1 1 erfolgt eine Bewegung des Niederhalters 7 sowie des Schneidelements 8 mit der Klinge 9. The frame 11 is connected to a fold 12 so as to be linearly displaceable in the first direction X. In the embodiment shown, the frame 11 is connected to the folding 12 via two pneumatic cylinders 18.1, 18.2. With these pneumatic cylinders 18.1, 18.2, the frame 11 can be moved back and forth away from the support surface 5 in the first direction X. Simultaneously with the movement of the frame 11, the hold-down 7 and the cutting element 8 with the blade 9 move.
In der ersten Position ist der erste Abstand zwischen der Auflagefläche 5 sowie dem Niederhalter 7 kleiner als ein zweiter Abstand zwischen der Auflagefläche 5 und der Klinge 9. Das heisst, dass bei einer Bewegung des Rahmens 1 1 zur Auflagefläche 5 hin der Niederhalter 7 vor der Klinge 9 auf die Auflagefläche 5 bzw. einem auf diesem aufliegenden Bandmaterial auftrifft. Dadurch, dass der Niederhalter 7 relativ zum Rahmen 1 1 beweglich angebracht ist, kann nach dem Auftreffen des Niederhalters 7 auf die Auflagefläche 5 bzw. einem auf diesem aufliegenden Bandmaterial der Rahmen 1 1 und mit diesem das Schneidelement 8 mit der Klinge 9 weiter in Richtung der Auflagefläche 5 bewegt werden, bis auch die Klinge 9 auf der Auflagefläche 5 aufliegt. In the first position, the first distance between the support surface 5 and the hold-down 7 is smaller than a second distance between the support surface 5 and the blade 9. This means that when the frame 11 moves towards the support surface 5, the hold-down 7 is in front of the Blade 9 strikes the support surface 5 or a strip material resting on it. Because the hold-down 7 is movably attached relative to the frame 11, after the hold-down 7 strikes the support surface 5 or a strip material resting on it, the frame 11 and with this the cutting element 8 with the blade 9 can be moved further in the direction of the support surface 5 until the blade 9 also rests on the support surface 5.
Die Auflagefläche 5 weist eine kreisförmige Öffnung 13 auf, welche konzentrisch zur in dieser Ausführungsform kreisförmigen Klinge 9 angeordnet ist. Die kreisförmige Öffnung 13 weist an ihrem Rand, der zum Rahmen 1 1 hin gerichtet ist, eine Schneidkante 14 auf, welche plan mit der Oberfläche der Auflagefläche 5 ist. Die Schneidkante 14 sowie die Klinge 9 sind derart ausgestaltet, dass die Klinge 9 sich teilweise in die kreisförmige Öffnung 13 hinein bewegen kann, so dass ein auf der Auflagefläche 5 aufliegendes Bandmaterial zwischen der Klinge 9 und der Schneidkante 14 schergeschnitten wird. The support surface 5 has a circular opening 13 which is arranged concentrically to the blade 9, which is circular in this embodiment. The circular opening 13 has on its edge, which is directed towards the frame 11, a cutting edge 14 which is plane with the surface of the support surface 5. The cutting edge 14 and the blade 9 are designed in such a way that the blade 9 can partially move into the circular opening 13 so that a strip material lying on the support surface 5 is sheared between the blade 9 and the cutting edge 14.
Die Vorrichtung umfasst ferner einen Stössel 16, der mittig innerhalb des Schneidelements 8 sowie des Niederhalters 7 angeordnet ist. Der Stössel 16 verfügt über einen Antrieb, mit welchem dieser in der ersten Richtung X linear bewegbar ist. Bei der gezeigten Ausführungsform wird der Stössel 16 durch einen dritten Antrieb (nicht gezeigt) angetrieben. Durch eine Bewegung des Stössels 16 durch die kreisförmige Öffnung 13 kann ein durch die Vorrichtung 1 geschnittenes kreisförmiges Filterelement durch die kreisförmige Öffnung 13 hindurch ausgestossen werden (siehe Fig. 3). Die kreisförmige Öffnung 13 verfügt ferner über einen Formring 15, mit welchem in Kombination mit dem Stössel 16, beziehungsweise einem an dessen Ende angeordneten Stempel 20, ein kreisförmiges Filterelement geformt werden kann. The device further comprises a ram 16 which is arranged centrally within the cutting element 8 and the hold-down 7. The plunger 16 has a drive with which it can be moved linearly in the first direction X. In the embodiment shown, the ram 16 is driven by a third drive (not shown). By moving the plunger 16 through the circular opening 13, a circular filter element cut by the device 1 can be ejected through the circular opening 13 (see FIG. 3). The circular opening 13 also has a shaped ring 15 with which a circular filter element can be shaped in combination with the plunger 16 or a punch 20 arranged at its end.
Um zu verhindern, dass ein kreisförmiges Filterelement vom Stempel 20 des Stössels 16 abrutscht, verfügen der Stössel 16 sowie der Stempel 20 über eine Düse 21, welche mit einem Fluidkanal 22, der innerhalb des Stössels 16 sowie des Stempels 20 geführt ist, verbunden ist, so dass an der Düse 21 ein Unterdrück angelegt werden kann. Durch diesen Unterdrück wird ein am Stempel 22 des Stössels 16 anliegendes kreisförmiges Filterelement an den Stempel 22 angesaugt, womit dieses vor dem Abrutschen oder Verrutschen gesichert werden kann. In order to prevent a circular filter element from slipping off the plunger 20 of the plunger 16, the plunger 16 and the plunger 20 have a nozzle 21 which is connected to a fluid channel 22 which is guided within the plunger 16 and the plunger 20, so that a negative pressure can be applied to the nozzle 21. As a result of this negative pressure, a circular filter element resting on the plunger 22 of the plunger 16 is sucked onto the plunger 22, with which this can be secured against slipping or slipping.
Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Anordnung 2, welche eine Vorrichtung 1 gemäss der Fig. 1 umfasst, in einem Seitenriss. Ferner weist die Anordnung 2 ein Fördermittel 3 auf. Das Fördermittel 3 ist bei der gezeigten Ausführungsform als Segmentförderer ausgebildet, bei welchem eine Vielzahl an Segmenten 23.1, 23.2, 23.2, von denen in der Fig. 2 drei ersichtlich sind, miteinander zu einem Endlosband zusammengefügt sind. Jedes Segment 23.1 , 23.2, 23.2 verfügt über zwei Öffnungen 25.1 - 25.4, in denen jeweils eine Getränkekapsel 24.1, 24.2, 24.3 eingelegt werden kann. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Getränkekapseln 24.1, 24.2, 24.3 Kaffeekapseln, welche in einem späteren Produktionsschritt mit Kaffeepulver gefüllt werden. Das Fördermittel 3 ist derart angeordnet, dass die Getränkekapseln 24.1, 24.2, 24.3 unterhalb der Auflagefläche 5 der Vorrichtung 1 durchgeführt werden, wobei das Fördermittel 3 derart positioniert ist, dass beim Fördern der Getränkekapseln 24.1, 24.2, 24.3 zeitweilig jeweils eine Kapsel konzentrisch unterhalb der kreisförmigen Öffnung 13 liegt. FIG. 2 shows an embodiment of an arrangement 2 according to the invention, which comprises a device 1 according to FIG. 1, in a side elevation. The arrangement 2 also has a conveyor 3. The conveyor 3 is in the embodiment shown as Formed segment conveyor in which a plurality of segments 23.1, 23.2, 23.2, three of which can be seen in FIG. 2, are joined together to form an endless belt. Each segment 23.1, 23.2, 23.2 has two openings 25.1-25.4, in each of which a beverage capsule 24.1, 24.2, 24.3 can be inserted. In the embodiment shown, the beverage capsules 24.1, 24.2, 24.3 are coffee capsules which are filled with coffee powder in a later production step. The conveying means 3 is arranged such that the beverage capsules 24.1, 24.2, 24.3 are carried out below the support surface 5 of the device 1, the conveying means 3 being positioned in such a way that when the beverage capsules 24.1, 24.2, 24.3 are conveyed, one capsule each time is concentric below the circular opening 13 is located.
Ferner verfügt die Anordnung 2 über eine Flubvorrichtung 4, welche eine Vertiefung 26 aufweist, in welcher eine Getränkekapsel 24.1, 24.2, 24.3 aufgenommen werden kann. Die Flubvorrichtung 4 ist derart angeordnet, dass die Vertiefung 26 konzentrisch mit der kreisförmigen Öffnung 13 ist. Durch die Flubvorrichtung 4 kann jeweils eine Getränkekapsel 24.1, 24.2, 24.3 aus der Öffnung 25.1 - 25.4 des Fördermittels 3, in welcher diese liegt, in Richtung der kreisförmigen Öffnung 13 angehoben werden (siehe hierzu Fig. 3). The arrangement 2 also has a pumping device 4 which has a recess 26 in which a beverage capsule 24.1, 24.2, 24.3 can be received. The flow device 4 is arranged in such a way that the recess 26 is concentric with the circular opening 13. A beverage capsule 24.1, 24.2, 24.3 can be lifted from the opening 25.1-25.4 of the conveying means 3 in which it is located in the direction of the circular opening 13 (see FIG. 3).
In der Fig. 2 ist ferner zu erkennen, dass ein Bandmaterial 6, welches insbesondere aus einem Vlies besteht, auf der Auflagefläche 5 aufgelegt ist. Der Niederhalter 7 sowie das Schneidelement 8 mit der Klinge 9 befinden sich in der ersten, offenen Position. In FIG. 2 it can also be seen that a strip material 6, which in particular consists of a fleece, is placed on the support surface 5. The hold-down 7 and the cutting element 8 with the blade 9 are in the first, open position.
Die Situation der Anordnung gemäss Fig. 2 entspricht dem ersten Schritt des erfindungsgemässen Verfahrens. The situation of the arrangement according to FIG. 2 corresponds to the first step of the method according to the invention.
Die Fig. 3 zeigt die Anordnung 2 der Fig. 2 in einer Situation, bei welcher sich der Niederhalter 7 sowie das Schneidelement 8 mit der Klinge 9 in der zweiten, geschlossenen Position befinden, wobei das Bandmaterial 6 zwischen der Auflagefläche 5 und dem Niederhalter 7 geklemmt ist. Im Vergleich zur Situation gemäss der Fig. 2 hat sich das Fördermittel 3 bewegt, so dass sich eine erste Getränkekapsel 24.2 in einer zur Vertiefung 26 der Flubvorrichtung 4 sowie zur kreisförmigen Öffnung 13 befindet. Ferner ist das aus dem Bandmaterial 6 geschnittene kreisförmige Filterelement 27 durch eine Bewegung des Stössels 16 durch die kreisförmige Öffnung 13 und in die erste Getränkekapsel 24.2, welche durch die Flubvorrichtung 4 in Richtung der kreisförmigen Öffnung 13 angehoben wurde, gestossen worden. Dabei wurde das kreisförmige Element durch den Formring 15 gedrückt und dadurch zusätzlich geformt. Bei der gezeigten Ausführungsform wurde der Rand des kreisförmigen Filterelements 27 nach oben umgebogen, damit sich dieses entlang seines Umfangs mit der Wandung der ersten Getränkekapsel 24.2 einfacher befestigen lässt. FIG. 3 shows the arrangement 2 from FIG. 2 in a situation in which the hold-down 7 and the cutting element 8 with the blade 9 are in the second, closed position, with the band material 6 between the support surface 5 and the hold-down 7 is clamped. Compared to the situation according to FIG. 2, the conveying means 3 has moved so that a first beverage capsule 24.2 is located in a recess 26 in the flow device 4 and in the circular opening 13. Furthermore, the circular filter element 27 cut from the strip material 6 was pushed by a movement of the plunger 16 through the circular opening 13 and into the first beverage capsule 24.2, which was lifted by the pumping device 4 in the direction of the circular opening 13. The circular element was pressed through the form ring 15 and thereby additionally shaped. In the embodiment shown, the edge of the circular filter element 27 has been bent upwards so that it can be more easily attached to the wall of the first beverage capsule 24.2 along its circumference.
Ferner wurde bei der Situation, die in Fig. 3 gezeigt ist, das kreisförmige Filterelement 27 mit der ersten Getränkekapsel 24.2 durch Ultraschallschweissen versiegelt. H ierzu ist der Stössel 16 als Ultraschall-Sonotrode ausgestaltet. Furthermore, in the situation shown in FIG. 3, the circular filter element 27 was sealed to the first beverage capsule 24.2 by ultrasonic welding. For this purpose, the plunger 16 is designed as an ultrasonic sonotrode.
Diese Situation entspricht einem letzten Schritt des erfindungsgemässen Verfahrens. Anschliessend wird der Stössel 16 zurückgezogen und der Niederhalter 7 sowie das Schneidelement 8 mit der Klinge 9 in die erste Position bewegt. Darauf wird das Bandmaterial 6 um eine vordefinierte Strecke über die Auflagefläche 5 und das Fördermittel 3 bewegt, so dass eine zweite Kapsel 24.1 konzentrisch zur kreisförmigen Öffnung 13 sowie zur Vertiefung 26 der Flubvorrichtung 4 steht. Dann steht das Verfahren wieder beim ersten Schritt. This situation corresponds to a last step of the method according to the invention. The ram 16 is then withdrawn and the hold-down 7 and the cutting element 8 with the blade 9 are moved into the first position. The strip material 6 is then moved a predefined distance over the support surface 5 and the conveying means 3, so that a second capsule 24.1 is concentric to the circular opening 13 and to the recess 26 of the flow device 4. Then the process goes back to the first step.
Fig. 4 zeigt eine Detailabbildung eines Schneidelements 8 mit einer kreisförmigen Klinge 9 als Schnittbild. Die kreisförmige Klinge 9 weist eine Schneide 28 auf, deren Aussenfläche 29 in der Form eines Kugelsegments vorliegt. Der Ursprung 30 der Kugel liegt auf der ersten Achse A. Der Radius 31 der Kugel 32, deren Verlauf unterhalb des Schneidelements 8 angedeutet ist, ist grösser als der Radius der kreisförmigen Klinge 9. 4 shows a detailed illustration of a cutting element 8 with a circular blade 9 as a sectional image. The circular blade 9 has a cutting edge 28, the outer surface 29 of which is in the form of a spherical segment. The origin 30 of the ball lies on the first axis A. The radius 31 of the ball 32, the course of which is indicated below the cutting element 8, is larger than the radius of the circular blade 9.
Die Fig. 5 zeigt ein Schnittbild eines Ausschnitts einer Auflagefläche 5 mit einer schwenkbar gelagerten Teilfläche 33, in welcher die kreisförmige Öffnung 13 angeordnet ist. Die Teilfläche 33 ist luftgelagert. Hierzu ist unterhalb der Teilfläche 33 und der kreisförmige Öffnung 13 umlaufend eine Luftkammer 36 angeordnet, wobei die Luftkammer 36 über eine umlaufende Radialdichtung 34 und eine umlaufende Axialdichtung 35 gegenüber der Auflage 5 bzw. einem Unterbau 37 der Auflage 5 abgedichtet. Durch die Luftlagerung kann die Teilfläche um zwei Achsen frei geschwenkt werden, so dass stets ein optimaler Sitz zwischen Klinge 9 und Kante der kreisförmigen Öffnung 13 ermöglicht wird. Zum Beispiel kann der Kugelradius 31 17.5 mm aufweisen, während der Radius der kreisförmigen Klinge 9 10.5 mm beträgt. FIG. 5 shows a sectional view of a detail of a support surface 5 with a pivotably mounted partial surface 33 in which the circular opening 13 is arranged. The partial surface 33 is air-bearing. For this purpose, an air chamber 36 is arranged circumferentially below the partial surface 33 and the circular opening 13, the air chamber 36 via a circumferential radial seal 34 and a circumferential axial seal 35 opposite the support 5 or a substructure 37 of the support 5 sealed. Due to the air bearing, the partial surface can be pivoted freely about two axes, so that an optimal fit between the blade 9 and the edge of the circular opening 13 is always made possible. For example, the spherical radius 31 can be 17.5 mm, while the radius of the circular blade 9 is 10.5 mm.

Claims

Patentansprüche Claims
1 Vorrichtung zum Schneiden von kreisförmigen Filterelementen, insbesondere von Filterelementen für Getränkekapseln, aus einem Bandmaterial, insbesondere aus einem Band eines Vlieses, mit: a) einer Auflagefläche, auf welcher das Bandmaterial flach aufliegen kann; b) einem in einer senkrecht zur Auflagefläche stehenden, ersten Richtung linear bewegbaren Niederhalter, der in einer ersten, offenen Position von der Auflagefläche in einem ersten Abstand beabstandet ist und in einer zweiten, geschlossenen Position auf die Auflagefläche abgesenkt ist, so dass ein auf der Auflagefläche aufliegendes Bandmaterial zwischen Niederhalter und Auflagefläche eingeklemmt wird; c) einem in der ersten Richtung linear bewegbaren Schneidelement, welches über mindestens eine Klinge zum Schneiden der kreisförmigen Filterelemente verfügt, wobei die mindestens eine Klinge durch das linear bewegbare Schneidelement zwischen einer ersten Position, in welcher die mindestens eine Klinge von der1 Device for cutting circular filter elements, in particular filter elements for beverage capsules, from a strip material, in particular from a strip of fleece, with: a) a support surface on which the strip material can lie flat; b) a hold-down device which is linearly movable in a first direction perpendicular to the support surface and is spaced a first distance from the support surface in a first, open position and is lowered onto the support surface in a second, closed position, so that a The strip material lying on the support surface is clamped between the hold-down device and the support surface; c) a cutting element which is linearly movable in the first direction and which has at least one blade for cutting the circular filter elements, the at least one blade being separated by the linearly movable cutting element between a first position in which the at least one blade is separated from the
Auflagefläche in einem zweiten Abstand beabstandet ist und einer zweiten Position, in welcher die mindestens eine Klinge auf die Auflagefläche abgesenkt ist, so dass die mindestens eine Klinge auf der Ablagefläche bzw. dem auf der Ablagefläche aufliegenden Bandmaterial aufliegt, bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klinge um eine erste Achse, welche senkrecht zur Auflagefläche steht, drehbar gelagert ist und die Vorrichtung über einen ersten Antrieb verfügt, mit welchem die mindestens eine Klinge in Drehung versetzt werden kann, um die kreisförmigen Filterelemente aus dem auf der Auflagefläche aufliegenden Bandmaterial zu schneiden. Support surface is spaced apart at a second distance and a second position in which the at least one blade is lowered onto the support surface so that the at least one blade rests on the support surface or the strip material resting on the support surface can be moved, characterized in that that the at least one blade is rotatably mounted about a first axis which is perpendicular to the support surface and the device has a first drive with which the at least one blade can be set in rotation around the circular filter elements from the one resting on the support surface Cutting tape material.
2 Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über einen zweiten Antrieb verfügt, mit welchem das Schneidelement entlang der ersten Richtung linear bewegt werden kann, wobei der zweite Antrieb derart ausgestaltet ist, dass die mindestens eine Klinge mit einer vordefinierten Kraft gegen die Auflagefläche bzw. auf das darauf aufliegende Bandmaterial gedrückt werden kann. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidelement sowie der Niederhalter an einem Rahmen befestigt sind, welcher durch den zweiten Antrieb in der ersten Richtung bewegt werden kann. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche über eine kreisförmige Öffnung mit einer Schneidkante verfügt, wobei die kreisförmige Öffnung derart positioniert und dimensioniert ist, dass die mindestens eine Klinge in der zweiten Position zumindest teilweise in die kreisförmige Öffnung eingreift. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter in der ersten Richtung relativ zum Rahmen linear bewegbar ist, wobei der Niederhalter mittels einer Federkraft in Richtung der Auflagefläche vorgespannt ist, und wobei der Niederhalter durch diese Vorspannung in der ersten Position relativ zur mindestens einen Klinge näher an der Auflagefläche liegt. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidelement durch ein Wälzlager drehbar am Rahmen befestigt ist. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antrieb und/oder der zweite Antrieb als pneumatischer Antrieb, hydraulischer Antrieb, als elektromechanischer Antrieb und/oder als Servomotor ausgebildet ist. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über einen Stössel verfügt, der mittig durch das Schneidelement verläuft und der in der ersten Richtung relativ zu diesen linear bewegbar ist, wobei der Stössel in die kreisförmige Öffnung hinein bewegt werden kann, um ein kreisförmiges Filterelement nach dem Schneiden durch die mindestens eine Klinge durch die kreisförmige Öffnung auszustossen. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 3 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen in der ersten Richtung bewegbar an einer Halterung befestigt ist, wobei der Rahmen durch eine Federkraft von der Halterung weg in Richtung der Auflagefläche vorgespannt ist, und die Halterung durch den zweiten Antrieb linear entlang der ersten Richtung bewegt werden kann. 2 Device according to claim 1, characterized in that the device has a second drive with which the cutting element along the first Direction can be moved linearly, wherein the second drive is designed such that the at least one blade can be pressed with a predefined force against the support surface or on the strip material lying thereon. Device according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the cutting element and the hold-down device are attached to a frame which can be moved in the first direction by the second drive. Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the support surface has a circular opening with a cutting edge, the circular opening being positioned and dimensioned in such a way that the at least one blade in the second position at least partially engages the circular opening . Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the hold-down device can be moved linearly in the first direction relative to the frame, the hold-down device being pretensioned in the direction of the support surface by means of a spring force, and the holding-down device in the first position by this pretension is closer to the support surface relative to the at least one blade. Device according to one of Claims 3 to 5, characterized in that the cutting element is rotatably fastened to the frame by a roller bearing. Device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the first drive and / or the second drive is designed as a pneumatic drive, hydraulic drive, as an electromechanical drive and / or as a servomotor. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the device has a ram which runs centrally through the cutting element and which is linearly movable in the first direction relative to this, wherein the ram can be moved into the circular opening to eject a circular filter element through the circular opening after being cut by the at least one blade. Device according to one of claims 3 - 8, characterized in that the frame is movably attached to a holder in the first direction, the frame being biased away from the holder in the direction of the support surface by a spring force, and the holder by the second drive can be moved linearly along the first direction.
10 Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmige Öffnung der Auflagefläche in einem Teilstück der Auflagefläche angeordnet ist, welcher relativ zur restlichen Auflagefläche in mindestens zwei Richtungen schwenkbar gelagert ist, insbesondere über Luftlager. 10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the circular opening of the bearing surface is arranged in a section of the bearing surface which is pivotably mounted in at least two directions relative to the rest of the bearing surface, in particular via air bearings.
1 1 Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge eine kreisförmige Klinge ist, wobei eine Aussenfläche der Schneide der kreisförmigen Klinge gerundet vorliegt, insbesondere in der Form eines Kugelsegments. 1 1 device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the blade is a circular blade, an outer surface of the cutting edge of the circular blade being rounded, in particular in the form of a spherical segment.
12 Verfahren zum Schneiden von kreisförmigen Filterelementen, insbesondere von Filterelementen für Getränkekapseln, aus einem Bandmaterial, insbesondere aus einem Band eines Vlieses, umfassend die Schritte: a) Auflegen des Bandmaterials auf eine Auflagefläche, insbesondere einer Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 1 1; b) Bewegen eines Niederhalters in eine erste Richtung, welche senkrecht zur Auflagefläche steht, aus einer ersten, offenen Position, in welcher der Niederhalter von der Auflagefläche in einem ersten Abstand beabstandet ist, in eine zweite, geschlossene Position, in welcher der Niederhalter auf die Auflagefläche abgesenkt ist, so dass das Bandmaterial zwischen Niederhalter und Auflagefläche eingeklemmt wird; c) Bewegen eines Schneidelements mit mindestens einer Klinge in der ersten Richtung von einer ersten Position, in welcher die mindestens eine Klinge von der Auflagefläche in einem zweiten Abstand beabstandet ist, in eine zweite Position, in welcher die mindestens eine Klinge auf die Auflagefläche abgesenkt ist, so dass die mindestens eine Klinge auf das Bandmaterial aufliegt; d) Drehen der mindestens einen Klinge um eine erste Achse, die parallel zur ersten Richtung steht, durch einen ersten Antrieb um die kreisförmigen Filterelemente aus dem auf der Auflagefläche aufliegenden Bandmaterial zu schneiden. Verfahren gemäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidelement durch einen zweiten Antrieb bewegt wird, wobei die mindestens eine Klinge während des Drehens mit einer vordefinierten Kraft auf das Bandmaterial gedrückt wird. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schneiden das kreisförmige Filterelement durch einen Stössel, der mittig durch das Schneidelement verläuft und der entlang der ersten Richtung bewegt wird, in eine kreisförmige Öffnung der Auflagefläche ausgestossen wird. Verfahren gemäss Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das kreisförmige Filterelement durch den Stössel durch einen Formring, der in Bewegungsrichtung des Stössels beim Ausstossen unterhalb der kreisförmigen Öffnung angeordnet ist, gestossen wird, um das kreisförmige Element zu formen. Anordnung mit einer Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 1 1 sowie einem Fördermittel für Getränkekapseln, insbesondere Kaffeekapseln, wobei die Anordnung über Transfermittel verfügt, mit denen durch die Vorrichtung geschnittene, kreisförmige Filterelemente von der Vorrichtung in die Getränkekapseln überführt werden können. Anordnung gemäss Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfermittel eine kreisförmige Öffnung in der Auflagefläche sowie einen Stössel der Vorrichtung umfassen, wobei das Fördermittel derart angeordnet ist, dass die Getränkekapseln unter der kreisförmigen Öffnung hindurch bewegt werden, wobei die Transfermittel eine Flubvorrichtung für eine Getränkekapsel umfassen, welche unterhalb der kreisförmigen Öffnung und konzentrisch hierzu angeordnet ist, wobei die Flubvorrichtung eine Getränkekapsel aus dem Fördermittel heraus im Wesentlichen bis zur kreisförmigen Öffnung anhebt, so dass ein geschnittenes kreisförmiges Filterelement mittels des Stössels durch die kreisförmige Öffnung in die Getränkekapsel gestossen werden kann. Anordnung gemäss Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel über mindestens ein Siegelmittel verfügt, mit welchem sich ein kreisförmiges Filterelement mit der Getränkekapsel versiegeln lässt. 12 A method for cutting circular filter elements, in particular filter elements for beverage capsules, from a strip material, in particular from a strip of fleece, comprising the steps: a) placing the strip material on a support surface, in particular a device according to one of claims 1 to 11; b) Moving a hold-down device in a first direction, which is perpendicular to the support surface, from a first, open position, in which the hold-down device is spaced apart from the support surface at a first distance, into a second, closed position, in which the hold-down device hits the The support surface is lowered so that the strip material is clamped between the hold-down device and the support surface; c) moving a cutting element with at least one blade in the first direction from a first position, in which the at least one blade is spaced apart from the support surface at a second distance, into a second position, in which the at least one blade is lowered onto the support surface so that the at least one blade rests on the strip material; d) rotating the at least one blade about a first axis, which is parallel to the first direction, by a first drive in order to cut the circular filter elements from the strip material lying on the support surface. Method according to claim 12, characterized in that the cutting element is moved by a second drive, the at least one blade being pressed onto the strip material with a predefined force during the rotation. Method according to one of claims 12 or 13, characterized in that after cutting the circular filter element is ejected into a circular opening in the support surface by a ram which runs centrally through the cutting element and which is moved along the first direction. Method according to claim 14, characterized in that the circular filter element is pushed through the plunger through a shaped ring, which is arranged below the circular opening in the direction of movement of the plunger during ejection, in order to form the circular element. Arrangement with a device according to one of claims 1 to 11 and a conveyor for beverage capsules, in particular coffee capsules, the arrangement having transfer means with which circular filter elements cut by the device can be transferred from the device into the beverage capsules. Arrangement according to claim 16, characterized in that the transfer means comprise a circular opening in the support surface and a ram of the device, the conveying means being arranged such that the beverage capsules are moved under the circular opening, the transfer means being a pumping device for a beverage capsule comprise, which is arranged below the circular opening and concentrically therewith, wherein the flub device a beverage capsule from the conveying means out substantially up to to the circular opening, so that a cut circular filter element can be pushed through the circular opening into the beverage capsule by means of the plunger. Arrangement according to claim 17, characterized in that the plunger has at least one sealing means with which a circular filter element can be sealed with the beverage capsule.
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